文 / 尹曉青
(中國社會科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所)
改革開放以前,除少數(shù)的牧業(yè)省以外,中國畜禽業(yè)生產(chǎn)方式是以千家萬戶分散飼養(yǎng)的散養(yǎng)為主,規(guī)模小加之排泄物還田,所以畜禽養(yǎng)殖業(yè)一直并沒有被視為環(huán)境的污染源。自20世紀90年代以來,隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,各省市相繼出臺了相關(guān)鼓勵扶持政策,有力地促進了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,主要畜產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)20 多年增長。目前我國已成為世界上最大的肉、蛋生產(chǎn)國,禽肉、豬肉和雞蛋產(chǎn)量均居世界第一,奶類總產(chǎn)量居世界第一。在肉蛋奶源源不斷裝進居民菜籃子的同時,重量和體積幾倍于肉蛋奶的牲畜固體性糞便、尿和生產(chǎn)污水也不斷產(chǎn)生,直接排放后造成環(huán)境污染,在一些地區(qū),畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染已超過居民生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)對環(huán)境的影響,成為重要水源地、江、河、湖嚴重污染的主要原因之一。
我國對畜禽養(yǎng)殖帶來的污染問題的嚴重性的認識是隨著規(guī)?;B(yǎng)殖規(guī)模擴大以及其污染所造成影響日益明顯和突出而增強的。在我國工業(yè)點源污染治理初見成效后,治理集約化養(yǎng)殖的污染刻不容緩。國內(nèi)外已經(jīng)取得的成功經(jīng)驗表明,畜禽養(yǎng)殖廢棄物可以通過多種方法得到有效利用,包括減量化、再利用和資源化等途徑,最終實現(xiàn)污染物的零排放。因此在某種程度上而言,畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處置是管理問題而不是完全的污染防治問題。但由于技術(shù)經(jīng)濟原因,大多數(shù)的畜禽養(yǎng)殖場需要按照農(nóng)牧結(jié)合、綜合處理和利用等方法才能從根本上解決規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染問題,因此,需要得到政府的政策、資金、技術(shù)等扶持。
表1 畜禽糞便排泄指數(shù)
集約化養(yǎng)殖是指在較小的場地內(nèi),投入較多的生產(chǎn)資料和勞動,采用新的工藝與技術(shù)措施,進行精心管理的飼養(yǎng),以便在有限的土地范圍內(nèi)生產(chǎn)更多的牲畜。與粗放畜牧養(yǎng)殖業(yè)之間的不同主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(投入)、人口(勞動)和空間(集中和分散可移動)等各種畜牧業(yè)因素的依賴程度,而且單一化的畜群結(jié)構(gòu)也是集約化畜牧生產(chǎn)的重要特征。從實質(zhì)上來說,集約化方式的畜禽養(yǎng)殖就是一種采用工業(yè)化方式進行的畜牧業(yè)生產(chǎn),而且在全球范圍內(nèi),各國都是在利用這種畜牧業(yè)集約化經(jīng)營的方式來實現(xiàn)畜牧業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。從中國畜牧業(yè)發(fā)展狀況看,改革開放以前,除少數(shù)牧業(yè)省以畜牧業(yè)規(guī)模養(yǎng)殖為主以外,我國畜牧業(yè)生產(chǎn)方式基本上是以千家萬戶分散飼養(yǎng)的散養(yǎng)為主,規(guī)模相對小,而且基本上實現(xiàn)了農(nóng)牧一體化。近二十年來,隨著農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整及產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局的變化,我國規(guī)模化養(yǎng)殖快速發(fā)展,主要呈現(xiàn)以下特點;一是畜牧養(yǎng)殖業(yè)逐步從農(nóng)牧業(yè)結(jié)合的模式中分離;二是養(yǎng)殖場逐步從分散趨于集約化;三是集約化養(yǎng)殖場日益向城郊集中;四是養(yǎng)殖場生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢物難以得到有效處理。
目前,針對自上而下的畜牧業(yè)集約化經(jīng)營和現(xiàn)代化發(fā)展模式,產(chǎn)生了很多有關(guān)畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的政策爭議。
表2 畜禽糞便中污染物平均含量 單位:kg/噸
我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境管理嚴重脫節(jié)。其重要原因是畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展一直是農(nóng)業(yè)部門的政策目標,各級農(nóng)業(yè)部門都把畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展作為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增長和農(nóng)民增收的重點內(nèi)容推行,而環(huán)境保護并不是農(nóng)業(yè)部門的核心職能,因此,以往有關(guān)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)政策中并沒有充分體現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治內(nèi)容。
發(fā)達國家普遍對規(guī)模化養(yǎng)殖場的污染治理采用工業(yè)污染治理的環(huán)境管理措施。我國環(huán)境保護部門過去的工作重心主要集中在城市環(huán)境保護和工業(yè)污染的防治,因此,對集約化畜禽養(yǎng)殖場污染問題并沒有引起足夠的重視。從整體上看,主要表現(xiàn)為:一是全國大多數(shù)集約化畜禽養(yǎng)殖場建設(shè)前未經(jīng)過環(huán)境影響評價;二是在畜禽糞便和廢棄物的清理、收集、貯存、無害化處理及資源化利用等方面,沒有強制性的配套政策和措施要求,畜禽養(yǎng)殖場的內(nèi)部環(huán)境管理粗放、薄弱,約60%的養(yǎng)殖場缺乏干濕分離這一最為必要的環(huán)境管理措施;三是盡管目前有些地區(qū)推廣實施沼氣綜合利用方法來解決養(yǎng)殖場污染問題,但普遍存在著諸多推廣障礙,如環(huán)境標準和監(jiān)管體系有缺陷、資金和技術(shù)門檻較高、難以獲得投資回報等,對規(guī)模養(yǎng)殖場糞污資源化利用的作用有限,致使大量畜禽糞尿及沖洗混合污水直接排入自然環(huán)境,造成環(huán)境污染。
表3 每頭(只)畜禽每年排泄糞便中污染物含量
我國畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模愈來愈大,現(xiàn)代化、集約化程度愈來愈高,飼養(yǎng)密度及飼養(yǎng)量急劇增加, 畜禽飼養(yǎng)及活體加工過程中產(chǎn)生的排泄物和廢棄物,呈現(xiàn)出兩大特點:一是排污量大。據(jù)統(tǒng)計,2005年時,我國豬、牛、雞三大類畜禽糞便總排放量已達30.87 億噸,糞便中的COD(化學(xué)需氧量)含量7 741 萬噸,是全國工業(yè)和生活污水排放COD的5.07 倍。二是污染物超標嚴重。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,養(yǎng)殖場排放污水COD(有機污染物指標)平均超標53 倍,SS(懸浮物)超標14 倍,氨氮、總磷等指標超標20 倍以上。未經(jīng)處理集中排放,超過了養(yǎng)殖場周邊土壤和水體生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力,對居民生活、其它生物以及家畜自身生活環(huán)境的污染愈來愈嚴重,已經(jīng)成為一個農(nóng)村重要的污染源。
表4 1999年全國及部分省區(qū)畜禽養(yǎng)殖排放總量及環(huán)境壓力情況表
養(yǎng)殖業(yè)污染的主要來源是畜禽排泄污染物,包括從畜禽體內(nèi)排出的有害氣體、糞便及其分解產(chǎn)生的臭氣以及體表掉落的毛屑、絨毛(羽毛)等。表1~3是關(guān)于畜禽污染的一些數(shù)據(jù),從中可以看出畜禽養(yǎng)殖的污染物排放強度。
這里設(shè)定1 頭豬為標準畜禽單位,則根據(jù)產(chǎn)生糞尿中所含全氮水平折合,1 頭牛約合10 個標準畜禽單位,15 只家禽約合1 個標準畜禽單位。畜禽的糞尿排泄物和廢水含有大量的有機物、N、P、K、SS及致病菌等。
根據(jù)國家環(huán)保局2001年報告中對1999年我國畜禽養(yǎng)殖糞便排放總量以及污染物的產(chǎn)生量的估算結(jié)果(表4),全國畜禽糞便產(chǎn)生量很大,1999年產(chǎn)生量約為19 億噸,而當年我國各工業(yè)行業(yè)每年產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物為7.8 億噸,畜禽糞便產(chǎn)生量是工業(yè)固體廢棄物的2.4 倍。而且,畜禽糞便含有極其龐雜的有機污染物,僅COD含量一項就達7 118 萬噸,遠遠超過工業(yè)廢水與生活廢水COD排放量之和。
從畜禽糞便對土地造成污染負荷來看,上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(1994)提出了相關(guān)的家畜糞便負荷警報值分級標準,即用家畜糞便豬糞當量負荷(Q),與當?shù)剞r(nóng)田以豬糞當量計的有機肥理論最大適宜施肥量(P)的比值R來間接表達各地區(qū)家畜糞便負荷量承受程度,隨著R數(shù)值的增大,環(huán)境對牲畜糞便負荷量承受能力逐漸降低,畜禽糞便對環(huán)境造成污染威脅性越來越大(表5)。
根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李國學(xué)(1999)的研究結(jié)果,按每公頃土地能夠負荷的畜禽糞便30 噸低限值為最大理論適宜量進行推算,我國總體的土地負荷警戒值已經(jīng)達到能夠體現(xiàn)出一定環(huán)境脅迫水平的0.49。
據(jù)不完全統(tǒng)計,1991年北京畜禽業(yè)排出的BOD量(生物需氧量,表示水污染程度)為30.7萬噸,約為當年排放的工業(yè)廢水和生活污水中BOD量的2 倍。實際資料也可以證明,我國一些大城市畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞尿排污量的人口當量已經(jīng)超過3 000~4 000 萬人口。對北京市若干典型縣區(qū)的污染調(diào)查結(jié)果顯示,畜牧業(yè)的BOD負荷是這些區(qū)縣的主要污染負荷,普遍達到61%~74%(表6)。
我國畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展起步較晚,但由于人們生活水平日益增長的需求和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,畜禽的規(guī)?;B(yǎng)殖逐漸成為當今社會畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要模式。由于發(fā)展速度較快,且缺乏對畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的系統(tǒng)監(jiān)測和調(diào)查研究基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù),對由此造成的污染控制,無論從理論上、政策上還是技術(shù)上都顯得滯后。
近年來,迫于畜牧業(yè)發(fā)展所面臨的嚴峻挑戰(zhàn),各地都在積極探索推動畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的途徑,一些地區(qū)也積累了好的經(jīng)驗和做法。在對北京、遼寧和山東調(diào)研的基礎(chǔ)上,并結(jié)合相關(guān)資料和報告,總結(jié)出以下幾條值得借鑒的經(jīng)驗和措施。
表5 畜禽糞便土地負荷警報值分級的環(huán)境影響
政府應(yīng)制定并不斷完善行業(yè)環(huán)境管理標準,嚴格執(zhí)行“三同時“的原則—新建的規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場應(yīng)與環(huán)境保護設(shè)施(污染物的綜合利用、處置和處理)同步設(shè)計、建設(shè)和投入運行。凡違背此項原則的養(yǎng)殖場建設(shè)項目一律不允許投產(chǎn)使用。
環(huán)境保護部門已經(jīng)開始重視集約化畜禽養(yǎng)殖場污染的控制,并于2001年頒布并實施了全國《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB 18596-2001)。由于我國大部分地區(qū)對畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染缺乏周詳?shù)沫h(huán)境調(diào)查,也缺乏充分的環(huán)境監(jiān)測及定量數(shù)據(jù),因此,從已經(jīng)頒布實施的標準看,對養(yǎng)殖場廢水排放標準和排污費征收標準的制定均過低。如《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》中規(guī)定排水COD≤400 mg/ L,氨氮≤80 mg/ L 即可達標,比一般城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)還差,這顯然難以促進養(yǎng)殖場污水的無害化處理;而且多數(shù)情況下,很多地區(qū)并不能按此標準嚴格執(zhí)行。因此,國家環(huán)保局組織專家對原標準進行了修訂,為實現(xiàn)源頭控制建立了基礎(chǔ)。同時,要切實加強監(jiān)管力度,堅決處罰超標排放的養(yǎng)殖企業(yè),才能確保畜禽污染實現(xiàn)源頭控制。
部分省區(qū)結(jié)合區(qū)域特點建立了區(qū)域性的管理標準和法規(guī)。例如山東省頒布實施的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(DB 37/534-2005)、浙江省頒布實施的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(DB 33/593-2005),以及廣東省頒布實施的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(DB 44/613-2009)。
從近年發(fā)布的地方環(huán)保標準看,多適用于集約化畜禽養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖區(qū)污染物的排放管理,以及建設(shè)項目環(huán)境影響評價、環(huán)境保護設(shè)施設(shè)計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。
地方環(huán)保標準中,都將定義的集約化養(yǎng)殖場/養(yǎng)殖區(qū)的規(guī)模降低,從而使更多的養(yǎng)殖場/養(yǎng)殖區(qū)納入標準的適用范圍中,以對其污染排放進行控制。而且對畜禽養(yǎng)殖的最高允許排水量、水污染物排放標準和惡臭污染物排放標準都做了具體的規(guī)定。
從排放限值來看,各省市都在國家標準基礎(chǔ)上,不同程度地提高了污染物排放控制的要求。如山東省地方標準規(guī)定從2010年5月1日起執(zhí)行第三時段的標準值,COD要求達到120 mg/L,氨氮要求達到25 mg/L,其無疑對該省范圍內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)提出了更高的污染控制要求。另外,在排水量方面各地方也加強了要求。
表6 北京市若干區(qū)縣及鄉(xiāng)BOD負荷分擔(dān)率 單位:%
在農(nóng)牧結(jié)合的養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū),牲畜的飼料(主要是能量飼料)應(yīng)該全部或者大部分自產(chǎn)自用,一則可以充分利用秸稈資源,二則畜牧業(yè)走與種植業(yè)相結(jié)合的道路,可以使畜禽糞便得到合理利用,減少治理成本。
目前在全國許多地區(qū)推行的畜-沼-果(菜、糧)等生態(tài)循環(huán)模式是實現(xiàn)農(nóng)牧有效結(jié)合的較理想模式。如上海市出臺了鼓勵使用有機肥、限制使用化肥引導(dǎo)政策,對農(nóng)戶施用有機肥采取補助政策,使用1 噸有機肥由市財政補貼250元。浙江省積極鼓勵規(guī)模養(yǎng)殖場承包農(nóng)田,重點扶持擁有一定農(nóng)田、林地或果園的養(yǎng)殖場(戶)發(fā)展規(guī)模養(yǎng)殖,按照排泄量和消納量相適應(yīng)原則,合理規(guī)劃養(yǎng)殖場的規(guī)模和地點,把畜牧場與農(nóng)田、魚塘、園地一并規(guī)劃,達到農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)平衡;通過園地(茶園、竹園、林地、果園、桑園)養(yǎng)雞,稻田養(yǎng)鴨,豬魚配套等方式,達到畜牧糞便的多級、循環(huán)資源化利用,實現(xiàn)區(qū)域間畜牧業(yè)和種植業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)的循環(huán)協(xié)調(diào)發(fā)展。
發(fā)達國家也有類似的經(jīng)驗。家畜所產(chǎn)糞便和生產(chǎn)污水發(fā)酵后用做自己土地的肥料,設(shè)備簡單,花銷不大,不僅不會污染環(huán)境,而且可以改善土壤特性,提高土壤肥力和生產(chǎn)力。據(jù)美國對俄亥俄州一個農(nóng)牧結(jié)合家庭農(nóng)場的調(diào)查,玉米和大豆產(chǎn)量分別高出當?shù)禺a(chǎn)量的32%和40%。
德國和日本等發(fā)達國家自1970年開始就推廣綜合利用方式,大力扶持農(nóng)牧兼營的大中型畜禽養(yǎng)殖場,將畜禽糞便進行無害化處理后肥田,做到污染內(nèi)部“消化”。國內(nèi)部分省區(qū)目前主要采用三種方式實現(xiàn)糞便的資源化利用和污水的無害化處理:
第一是田園利用模式,糞肥通過簡單的沉淀、人工分離將糞便中干物質(zhì)進行自然堆漚,發(fā)酵后作有機肥返田;分離后的污水集中儲存,經(jīng)自然耗氧處理后,部分用作農(nóng)田肥料,其余外排。目前全國90 %以上的集約化養(yǎng)殖場畜禽糞便是通過這種方式進行處理的。
第二是環(huán)保模式,即安裝環(huán)保設(shè)施,畜禽場排放的糞污經(jīng)三級沉淀、固液分離、厭氧發(fā)酵及好氧發(fā)酵等環(huán)節(jié)處理后實現(xiàn)達標排放。
第三是沼氣模式,即利用厭氧微生物活動將有機物分解為甲烷、二氧化碳和水,糞便發(fā)酵制沼氣,作為生活能源,沼渣制作優(yōu)質(zhì)有機肥。據(jù)資料介紹,利用沼氣工程處理畜禽糞便污水,除了生產(chǎn)一定的清潔沼氣燃料外,沼液是可用于生產(chǎn)綠色食品的優(yōu)質(zhì)農(nóng)田有機肥,沼渣經(jīng)處理后可制成商品化的有機肥料,部分還可作為飼料用于養(yǎng)魚等。
為鼓勵畜禽養(yǎng)殖場實現(xiàn)糞污處理和資源化利用,江蘇、河北、山東等省出臺了相應(yīng)的扶持政策,例如無論養(yǎng)殖戶選擇何種方式,只要達到無害化標準,即按規(guī)模給予不同檔次的補貼或獎勵。在江蘇省,大力推廣畜禽糞便綜合治理技術(shù)和農(nóng)牧結(jié)合生態(tài)養(yǎng)殖模式,常州市武進現(xiàn)代畜牧有限公司奶牛糞便干濕分離,干糞用來養(yǎng)殖蚯蚓變廢為寶,濕糞流入沼氣池,經(jīng)沼氣池發(fā)酵處理后,沼氣作為能源利用,為牛場供應(yīng)熱水和沖洗擠奶臺;沼液的上清液作為有機肥料噴灌牧草,整個生產(chǎn)達到養(yǎng)殖場污染物零排放。各省的共同經(jīng)驗是,糞污處理和資源化利用并不是什么克服不了的難題。
我國60%以上的集約化畜禽養(yǎng)殖場糞尿是以與沖洗水混合方式外排的,比干清糞工藝的污水量大,且采用干清糞方式的養(yǎng)殖場廢水的污染濃度也會大大降低。因此,通過控制畜禽養(yǎng)殖場沖洗用水量,則可大大減少養(yǎng)殖場的廢水產(chǎn)生量和排放量。